Medición del consumo de energía de un dispositivo de voltaje mixto

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¿Cómo puedo medir el consumo de energía de un sistema que utiliza fuentes de alimentación con múltiples salidas de voltaje?

Fondo

Necesito realizar algunas pruebas de consumo de energía en una computadora de escritorio. Ejecutaré varias cargas de trabajo en él y quiero medir la respuesta de potencia a nivel de placa. Utiliza un conector ATX estándar de 24 pines , que suministra voltajes de +3,3 V, +5,0 V, +12,0 V y -12,0 V. Quiero ejecutar cargas de trabajo activas y pasivas y registrar el consumo de energía mientras el sistema está inactivo, si es posible.

Sé que hay numerosos componentes en un sistema de escritorio que pueden afectar las mediciones de energía, como tarjetas WiFi, SSD/HDD, PCH, etc. La mayoría de estos efectos son realmente deseables, porque quiero ver cuándo las funciones de administración de energía del sistema no funcionan. t reducir adecuadamente su consumo de energía en varios estados S, P y C. He determinado que la fuente de error más importante que queda en mi infraestructura de prueba es la fuente de alimentación. Estoy buscando eliminar la fuente de alimentación como fuente de error.

Puedo abrir libremente y modificar el suministro según sea necesario, incluso cortar y empalmar los cables.

Aquí hay algunas características de una solución ideal:

• El inicio de la medición, la detención de la medición y la recopilación de resultados se pueden automatizar con scripts de Python
• Error de medición de <25 mW cuando el sistema consume <1 A
• Lo más económico posible
• Puede cambiar el sistema bajo prueba fácilmente
• Mide el consumo de energía de toda la placa base y todo lo que está conectado a ella, excluyendo el suministro en sí, si es posible.

Soluciones posibles

1. Use varios medidores de potencia.
   Podría conectar cuatro medidores de potencia discretos a las salidas de la fuente de alimentación, uno para cada voltaje.

   Ventajas:

   • Probablemente la más precisa de las opciones.
   • Utilizable en todos los estados de suspensión/activación del sistema

   Contras:

   • Cuatro medidores de potencia es una inversión de costo muy grande para medir solo un sistema a la vez
   • Difícil de apagar el sistema bajo prueba

2. Pruebe el software de destino
   Tanto Windows como Linux (no me importa MacOS) tienen la capacidad de acceder a los registros de hardware que rastrean el consumo de energía. Podría leer estos registros para estimar el consumo de energía.

   Ventajas:

   • Sin requisitos de hardware
   • Fácil de replicar en múltiples sistemas de prueba
   • Gratis

   Contras:

   • No se puede medir la potencia durante los estados de suspensión
   • No se pueden dar mediciones precisas de la potencia total del sistema, solo los componentes del sistema que tienen registros configurados para esto

3. Mida la entrada de la fuente de alimentación en su lugar.
   ¿ Existen herramientas como Watts Up? medidores de potencia que miden el consumo de energía, visto desde el tomacorriente de pared.

   Ventajas:

   • Costo mucho más bajo que cuatro medidores de potencia
   • Fácil de cambiar el sistema bajo prueba

   Contras:

   • Incluye el consumo de energía de la fuente de alimentación
   • Todavía no he encontrado uno que sea lo suficientemente preciso al mismo tiempo que proporciona una interfaz programable y la capacidad de medir tanto la corriente como el voltaje al mismo tiempo (o potencia directamente)

La pregunta

¿Hay otras soluciones o técnicas que he dejado fuera de esta lista, o aspectos de las ideas incluidas que debería considerar? ¿Existe un enfoque estándar de la industria para medir el consumo de energía en dispositivos de voltaje mixto, o generalmente son personalizados para cada aplicación?

Tenga en cuenta
que he echado un vistazo a estas otras preguntas relacionadas de EESE, pero no han sido útiles para esta pregunta:
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